图文简析UPS工作原理，一秒看懂选购哪种UPS好
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作为机房设备的一项重要保护措施，UPS起着无可替代的作用。市面上的UPS种类繁多，归根到底还是分两大类：后备式和在线式。后备式UPS价格比较低廉，而在线式UPS价格就高了许多，而且很多大功率的UPS都是在线式，那么两者有什么不同，该选择哪种UPS呢？先让我们来简单的分析下两者的工作原理。
在分析UPS原理之前，我们先要知道两种部件：
整流器：作用是将交流电转换为直流电。
逆变器：和整流器相反，逆变器的作用是将直流电转换为交流电，但是结构要复杂了很多。
后备式UPS正常工作的时候，切换开关是接通着输入和输出的电力，也就是设备直接使用的是市电，同时整流器和电压转换器为蓄电池充电，逆变器处于非工作状态。当市电电压异常或者断电时候，切换开关会自动切换连通蓄电池和逆变器，此时蓄电池和逆变器开始工作，向输出端输出电力，同时发出报警提示。
切换开关切换的时间一般是几毫秒到十毫秒，对于计算机类设备的影响不大，但是切换刚开始的时候输出的交流电的波形是方波而不是正弦波，所以对于一些供电质量要求比较高的设备可能会有些影响。市面上还有一种叫做在线互动式UPS电源，其实本质就是后备式UPS的一个加强版，正常工作的时候它的逆变器处于待机状态，在线互动式UPS采用智能控制，对杂波过滤的比较好，输出电压波形基本为正弦波，但是在市电断电后切换到蓄电池供电时仍有切换时间。
我们再来看下在线式UPS的工作原理。
在线式也叫做双变换UPS，从图中我们可以看到，市电经过整流器整流后变成直流电，一部分给蓄电池充电，另一部分则是直接送到了逆变器进行逆变，把直流电转换为交流电输出，当市电出现问题时，蓄电池会向逆变器提供电力，保证电力的持续输出，同时发出报警提示。因为其进行了“交流——直流——交流”两次变换，所以叫做双变换UPS。
看起来这样的设计似乎有些多此一举，其实不然，因为经过电压这样的两次转换，不仅电源的转换率高，而且输出的电压品质非常高，没有杂波，可以满足对电源要求比较苛刻的设备，实际上双变换这种技术已经不算新鲜，我们周围的很多电器（包括计算机）的电源的核心部分就是双变换电路，也就是所谓的开关电源。因为逆变器是一直工作的，所以这类电源没有所谓的“切换时间”，也就是输出端始终是有平稳的电压输出，也就不会有方波电压出现，保证了输出电压的平稳。但是在实际应用中，考虑到逆变器部分的突发问题，在线式UPS经常会增加一路旁路市电作为紧急备用，一旦逆变器发生故障，切换开关会切换到备用的市电线路，当然这种情况发生的概率非常小。
综上，我们来做一个简单梳理：
后备式(OFF-LINE或STAND-BY)
1）原理：
① 市电正常时则市电经稳压后直接输出负载，同时经整流器将交流电转化为直流电给电池充电，此时逆变器不工作。
② 当市电故障时，由电池提供电力，经逆变器输出负载。此切换时间约4-10ms之间。
2）特点：
功率范围： 300～2000VA
工作特点：对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载，当输入电源不符合要求时才由电池供电。在绝大多数时间内负载使用的是市电。
优 点：结构简单、价格便宜、体积小、噪声低、效率高。
缺 点：市电/电池供电转换时间4～10ms，输出精度低、输出波形差、输出波形为方波。
主要应用对象：单台计算机系统的断电保护。
在线交互式(HYBIRD)
在线交互式又称混合式或三端口式。
1）原理：
①市电正常时，市电经稳压后，由转换开关输出负载，同时经整流器将交流电转化为直流电给电池充电，此时逆变器已经激活，但未输出。
②当市电故障，由电池提供电力，经逆变器输出负载。
功率范围： 1~800KVA
工作特点：市电经过整流转换为直流，由逆变器调制出稳定的正弦波。
优 点：负载端与市电输入端处于优良的”电隔离“状态之中、输出波形好、输出电压质量高、无论负载突变或负载稳定时均呈现优异的带载特性。
缺 点：效率低、成本高
主要应用对象：计算机及网络系统、精密仪器仪表、工业系统的断电保护。
在线式(ON-LINE)：
1）原理：
①当市电正常时，市电经整流器将交流电转变为直流电给电池充电，同时输出到逆变器将直流电转化为正弦交流电，经转换开关输出到负载。
②当市电输入不正常时，由电池经逆变器输出到负载。
③ 当逆变器发生故障或输出功率不足（由于过载、过热等原因）时，转换开关将自动切换至静态旁路由市电继续供电。若旁通是由于过载引起的，UPS将在负载低于100%时，跳回逆变器正常输出。若旁通是由于过热引起的，UPS将在温度低于报警点时跳回正常输出。
2）特点：
无论是市电供电正常时，还是市电中断由电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响。
由于平时逆变器与市电以同步方式进行运转，所以逆变器与市电之间经由转换开关自动相互切换的时间在本身不出问题的情况下可以做到“0切换时间”，并且电压输出平稳无杂波，故其可靠度高，适合电源品质要求较高的场所，比如保护关键系统、重要数据，被广泛应用于数据中心、大型网络、行业系统(金融、邮电、医院、电力、航天航空、军事等)。而且现在的在线式 UPS还支持自检、信息显示和软件远程监控等功能，现在的大功率UPS都是在线式的，而且还根据应用场合定制出例如柜式、机架式等样式。